2022年高中物理 3-1 磁場(chǎng)教案 新人教版選修3-1

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1、 2022年高中物理 3-1 磁場(chǎng)教案 新人教版選修3-1 全章概述 本章的內(nèi)容，特別是對(duì)磁場(chǎng)性質(zhì)的定量描述，是以后學(xué)習(xí)電磁學(xué)的基礎(chǔ)。本章的內(nèi)容按照這樣的線索展開。磁場(chǎng)的性質(zhì)——磁場(chǎng)性質(zhì)的定性和定量描述——磁場(chǎng)對(duì)電流和運(yùn)動(dòng)電荷的作用——安培力和洛倫茲力的應(yīng)用。 本章的重點(diǎn)內(nèi)容是磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁場(chǎng)對(duì)電流的作用和磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用。磁感應(yīng)強(qiáng)度描述了磁場(chǎng)的性質(zhì)，它比較抽象，同時(shí)也是學(xué)習(xí)中的一個(gè)難點(diǎn)。掌握左手定則，熟練掌握安培力和洛倫茲力方向的判斷以及安培力和洛倫茲力的計(jì)算，這是學(xué)好后續(xù)課程的基礎(chǔ)。由于高中階段有關(guān)磁場(chǎng)的知識(shí)大都是通過(guò)分析、邏輯推理和理論推導(dǎo)得出的結(jié)論，抽象思維上的難度比較大；

2、而電流（運(yùn)動(dòng)電荷）方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向及磁場(chǎng)對(duì)電流（運(yùn)動(dòng)電荷）作用力的方向分布在三維空間，這就要求大家要具備較強(qiáng)的空間想象能力。因此，除了掌握重點(diǎn)知識(shí)，突破難點(diǎn)知識(shí)，還要在學(xué)習(xí)的過(guò)程中自覺地提高自己的抽象思維能力、邏輯推理能力和空間想象能力。 新課標(biāo)要求 1、列舉磁現(xiàn)象在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用。了解我國(guó)古代在磁現(xiàn)象方面的研究成果及其對(duì)人類文明的影響。關(guān)注與磁相關(guān)的現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展。 例1 觀察計(jì)算機(jī)磁盤驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu)，大致了解其工作原理。 2、了解磁場(chǎng)，知道磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁通量。會(huì)用磁感線描述磁場(chǎng)。 例2 了解地磁場(chǎng)的分布、變化，以及對(duì)人類生活的影響。 3、會(huì)判斷通電直導(dǎo)線和通電線圈周圍磁場(chǎng)的

3、方向。 4、通過(guò)實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)安培力。會(huì)判斷安培力的方向。會(huì)計(jì)算勻強(qiáng)磁場(chǎng)中安培力的大小。 例3 利用電流天平或其他簡(jiǎn)易裝置，測(cè)量或比較磁場(chǎng)力。 例4 了解磁電式電表的結(jié)構(gòu)和工作原理。 5、通過(guò)實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)洛侖茲力。會(huì)判斷洛侖茲力的方向，會(huì)計(jì)算洛侖茲力的大小。了解電子束的磁偏轉(zhuǎn)原理以及在科學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用。 例5 觀察陰極射線在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)。 例6 了解質(zhì)譜儀和回旋加速器的工作原理。 6、認(rèn)識(shí)電磁現(xiàn)象的研究在社會(huì)發(fā)展中的作用。 新課程學(xué)習(xí) 3.1 磁現(xiàn)象和磁場(chǎng) ★新課標(biāo)要求 （一）知識(shí)與技能 1、列舉磁現(xiàn)象在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用。了解我國(guó)古代在磁現(xiàn)象方面的研究成果及其對(duì)人類文明的

4、影響。關(guān)注與磁相關(guān)的現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展。 2、知道磁場(chǎng)的基本特性是對(duì)處在它里面的磁極或電流有磁場(chǎng)力的作用. 3、知道磁極和磁極之間、磁極和電流之間、電流和電流之間都是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生相互作用的。 （二）過(guò)程與方法 利用電場(chǎng)和磁場(chǎng)的類比教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的比較推理能力。 （三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀 在教學(xué)中滲透物質(zhì)的客觀性原理。 ★教學(xué)重點(diǎn) 磁場(chǎng)的物質(zhì)性和基本特性。 ★教學(xué)難點(diǎn) 磁場(chǎng)的物質(zhì)性和基本性質(zhì)。 ★教學(xué)方法 類比法、實(shí)驗(yàn)法、比較法 ★教學(xué)用具： 條形磁鐵、蹄形磁鐵、小磁針、導(dǎo)線和開關(guān)、電源、鐵架臺(tái)、投影片，多媒體輔助教學(xué)設(shè)備 ★教學(xué)過(guò)程 （一）引入新課 教師：我國(guó)是

5、世界上最早發(fā)現(xiàn)磁現(xiàn)象的國(guó)家。早在戰(zhàn)國(guó)末年就有磁鐵的記載。我國(guó)古代的四大發(fā)明之一的指南針就是其中之一，指南針的發(fā)明為世界的航海業(yè)作出了巨大的貢獻(xiàn)。在現(xiàn)代生活中，利用磁場(chǎng)的儀器或工具隨處可見，如我們將要學(xué)習(xí)的電流表、質(zhì)譜儀、回旋加速器等等。進(jìn)人21世紀(jì)后，科技的發(fā)展突飛猛進(jìn)、一日千里，作為新世紀(jì)的主人，肩負(fù)著民族振興的重任，希望同學(xué)們勤奮學(xué)習(xí)，為攀登科學(xué)高峰打好扎實(shí)的基礎(chǔ)。今天，我們首先認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)。 （二）進(jìn)行新課 1．磁現(xiàn)象 教師：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材“磁現(xiàn)象”兩段，明確以下幾個(gè)問(wèn)題： （1）天然磁石的主要成分是什么？ （2）什么是永磁體、磁性和磁極？磁體有幾個(gè)磁極，如何規(guī)定的？ 學(xué)生：閱

6、讀教材，思考問(wèn)題。 教師：請(qǐng)同學(xué)們判斷以下說(shuō)法是否正確，說(shuō)明原因。 A. 物體能夠吸引輕小物體的性質(zhì)叫磁性。 B. 磁鐵的兩端部分就是磁鐵的磁極。 學(xué)生：思考，選出代表回答問(wèn)題。 分析與解答：A錯(cuò)，帶電物體也能吸引輕小物體；永磁體吸引鐵質(zhì)物體的性質(zhì)叫磁性。 B錯(cuò)，如果是一個(gè)球形磁體，找不到兩端，但也有N、S極；磁性最強(qiáng)的區(qū)域就是磁極。 點(diǎn)評(píng)：通過(guò)是非判斷，提高學(xué)生對(duì)概念的理解能力。 2、電流的磁效應(yīng) 教師：電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象之間存在著許多相似，請(qǐng)你舉例說(shuō)明。 學(xué)生：討論，交流，發(fā)表見解：電荷存在正負(fù)、磁體存在兩極；電荷間有力的作用，且同號(hào)電荷相斥，異號(hào)電荷相吸；磁體間同樣有力的

7、作用，且同名磁極相斥，異名磁極相吸。 教師：電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象間的相似是偶然的嗎？如果你是一位物理學(xué)家，你會(huì)怎樣認(rèn)為呢？ 點(diǎn)評(píng)：創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，激發(fā)學(xué)生的求知欲望，引起探究的沖動(dòng)。 教師：在關(guān)于電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象的聯(lián)系問(wèn)題上存在著許多有趣的物理學(xué)史方面的故事。 教師：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材84頁(yè)最后兩段和85頁(yè)前兩段，思考問(wèn)題： （1）人們是通過(guò)那些自然現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，開始形成了相互聯(lián)系和相互轉(zhuǎn)化的思想的？ （2）開始時(shí)，奧斯特的實(shí)驗(yàn)研究均以“失敗”告終，為什么？你從中有何啟發(fā)？ （3）奧斯特是如何發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的？以前的實(shí)驗(yàn)為什么會(huì)失??？談?wù)勀愕南敕?。奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)有何意義，竟使安培、

8、法拉第對(duì)奧斯特有如此高的評(píng)價(jià)？ 學(xué)生：閱讀教材。討論，交流，發(fā)表見解。 點(diǎn)評(píng)：進(jìn)一步創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，激發(fā)學(xué)生的求知欲望，引起探究的沖動(dòng)。教師要讓學(xué)生暢所欲言，勇于發(fā)表見解。可能有的學(xué)生的認(rèn)識(shí)比較膚淺，教師要注意保護(hù)學(xué)生的積極性。 3、磁場(chǎng) 教師：磁體對(duì)磁體有力的作用，奧斯特的電流磁效應(yīng)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明電流對(duì)磁體也有力的作用。這些作用力都不需要直接接觸，就能產(chǎn)生。那么，這些作用力是怎樣產(chǎn)生的呢？是不是不需要任何媒介物就能產(chǎn)生？ 學(xué)生：是通過(guò)磁場(chǎng)產(chǎn)生的。 教師：你為什么會(huì)想到是通過(guò)磁場(chǎng)產(chǎn)生的？類比前面的學(xué)習(xí)談一下自己的看法。 學(xué)生：奧斯特的電流磁效應(yīng)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明電和磁是相互聯(lián)系的。電荷的周圍存在電

9、場(chǎng)，電荷間通過(guò)電場(chǎng)產(chǎn)生相互作用，那么，磁體和電流的周圍必然會(huì)存在磁場(chǎng)，磁體間、電流和磁體間則通過(guò)磁場(chǎng)產(chǎn)生相互作用。 教師：既然電流的周圍存在磁場(chǎng)，對(duì)磁體會(huì)產(chǎn)生力的作用，那么磁體對(duì)電流會(huì)產(chǎn)生力的作用嗎？電流與電流之間有沒有力的作用？ 學(xué)生：有。因?yàn)榱κ窍嗷サ摹? 演示：如圖所示，通電導(dǎo)線與磁體通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生相互作用。 學(xué)生：認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)，體會(huì)磁體對(duì)通電導(dǎo)線產(chǎn)生力的作用。 教師指出：磁場(chǎng)是存在于磁體或電流周圍空間的一種特殊物質(zhì)。磁體和電流的周圍存在磁場(chǎng)，磁體間、電流和磁體間、電流和電流間的相互作用，都是通過(guò)磁場(chǎng)產(chǎn)生的。 教師：大家猜想一下，磁場(chǎng)的基本性質(zhì)是什么呢？與電場(chǎng)的基本性質(zhì)是否相

10、似？ 學(xué)生：磁場(chǎng)的基本性質(zhì)是對(duì)放入其中的磁體或電流產(chǎn)生力的作用。與電場(chǎng)的基本性質(zhì)是相似的。（電場(chǎng)的基本性質(zhì)是對(duì)放入其中的電荷產(chǎn)生力的作用） 點(diǎn)評(píng)：電荷之間存在相互作用的力，它不是電荷之間直接發(fā)生的，而是通過(guò)電場(chǎng)發(fā)生的（這一結(jié)論是從電荷間相互作用的現(xiàn)象結(jié)合“力是物體間的相互作用”推理得出的）。通過(guò)類比，可以推斷出“磁極間的相互作用也是通過(guò)磁場(chǎng)而發(fā)生的?！贝艌?chǎng)也具有物質(zhì)性。 教師：請(qǐng)大家思考，懸吊著的磁針為什么會(huì)指示南北呢？ 學(xué)生：說(shuō)明地球的周圍有磁場(chǎng)，地磁場(chǎng)對(duì)磁針產(chǎn)生了磁場(chǎng)力。 4、磁性的地球 教師：地球的周圍存在磁場(chǎng)，地球?qū)嶋H上就是一個(gè)巨大的磁體，它也有兩個(gè)磁極，地磁南極和地磁北極

11、。地磁場(chǎng)的南北極與地理的南北極并不重合。 （投影）圖3.1-4（如圖所示） 地磁場(chǎng)的南北極連線與地理的南北極之間有一個(gè)偏角，叫做磁偏角。磁偏角的數(shù)值在地球上不同的地點(diǎn)是不同的。而且，地球的磁極在緩慢地移動(dòng)，磁偏角也在緩慢地變化。 教師指出：許多天體和地球一樣，也存在著磁場(chǎng)。如太陽(yáng)、月亮、火星等都存在磁場(chǎng)。但它們的磁場(chǎng)有不同的特點(diǎn)。如火星的磁場(chǎng)不像地球的磁場(chǎng)那樣是全球性的，而是局部的。因此指南針不能在火星上工作。 對(duì)天體磁場(chǎng)的研究具有十分重要的科學(xué)意義。 （三）課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng) 教師活動(dòng)：讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。請(qǐng)一個(gè)同學(xué)到黑板上總結(jié)，其他同學(xué)在筆記本上總結(jié)，然后請(qǐng)同學(xué)評(píng)價(jià)黑板上的小結(jié)內(nèi)容。 學(xué)生活動(dòng)：認(rèn)真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容，并把自己這節(jié)課的體會(huì)寫下來(lái)、比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié)，看誰(shuí)的更好，好在什么地方。 點(diǎn)評(píng)：總結(jié)課堂內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生概括總結(jié)能力。 教師要放開，讓學(xué)生自己總結(jié)所學(xué)內(nèi)容，允許內(nèi)容的順序不同，從而構(gòu)建他們自己的知識(shí)框架。 ★課余作業(yè) 完成P86“問(wèn)題與練習(xí)”的題目。 ★教學(xué)體會(huì) 思維方法是解決問(wèn)題的靈魂，是物理教學(xué)的根本；親自實(shí)踐參與知識(shí)的發(fā)現(xiàn)過(guò)程是培養(yǎng)學(xué)生能力的關(guān)鍵，離開了思維方法和實(shí)踐活動(dòng)，物理教學(xué)就成了無(wú)源之水、無(wú)本之木。學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)就成了鏡中花，水中月。